JP4580717B2 - Rotary table device and rotary grinding device including the same - Google Patents
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Description
本発明は、研削装置や旋盤、切削装置等の工作機械に備え付けられるのロ−タリ−テ−ブル装置に関し、このロ−タリ−テ−ブル装置の回転チャック上にワ−クを固定し、回転チャックを回転しながらドリルや砥石車等の工作ツ−ルを用いて回転しているワ−クを機械加工するのに用いる。本発明はまた、そのロ−タリ−テ−ブル装置を備えるロ−タリ−研削装置に関する。 The present invention relates to a rotary table device provided in a machine tool such as a grinding device, a lathe, or a cutting device, and a work is fixed on a rotary chuck of the rotary table device, It is used to machine a rotating workpiece using a tool such as a drill or a grinding wheel while rotating the rotating chuck. The present invention also relates to a rotary grinding apparatus provided with the rotary table apparatus.
研削装置や切削装置において、ワ−クを固定するロ−タリ−テ−ブルが備え付けられている(例えば、特許文献1参照。)。
例えば、図7に門型CNCロ−タリ−平面研削装置1を示す。このロ−タリ−平面研削装置1において、2は平面研削装置、3はロ−タリ−テ−ブル装置、4はフレ−ム、31はロ−タリ−電磁チャック、5は砥石頭、6は砥石車、9は砥石カバ−、50は操作パネル、55は2点式寸法測定器である。前記ロ−タリ−テ−ブル装置3は図に示されていないサ−ボモ−タの駆動により回転されるスピンドルの上に回転テ−ブルを設け、更に円板状の電磁チャック3aが前記スピンドル軸芯上に固定されている。ロ−タリ−電磁チャック3aは矢印Rの方向に回転する。ロ−タリ−テ−ブル装置3の前記サ−ボモ−タ等の回転駆動機構は、前記フレ−ム4内に収納される。3bはテ−ブル水除け半閉カバ−であり、ワ−クの電磁チャック3a上への搬入、電磁チャック3a上からの取り出しのために半円状に走行可能である。
In a grinding device or a cutting device, a rotary table for fixing a work is provided (for example, see Patent Document 1).
For example, FIG. 7 shows a portal CNC rotary
砥石頭5は、サ−ボモ−タ17の回転駆動を受けてボ−ルネジ16を回転駆動させることにより砥石車6を前記ロ−タリ−テ−ブル装置3方向に向かって門型案内レ−ル上をスライドして前後方向(X軸方向)に移動させる移動機構、図には示されていない砥石軸を回転させるビルド・イン・モ−タ、および、砥石軸を上下方向(Z軸方向)に昇降させる昇降機構10を備える。
The
操作パネル50は、電源の切/入ボタン、ロックボタン、テ−ブル回転数表示器、砥石軸負荷表示器、砥石軸回転数表示器、砥石軸回転数設定ダイヤル等を備えたパネル51、図形対話画面表示器と数字/アルファベッド文字入力キィ−等を備えるパネル52と、研削条件を設定するダイヤルや、ボタン、プログラムストップ点滅灯や加工完了点滅灯やアラ−ム点滅灯、サイクルスタ−トボタン等々を備えたパネル53よりなる。
The
ワ−クは、ロ−タリ−テ−ブル装置3の電磁チャック3a上に固定され、電磁チャックの水平方向の回転(R)によりワ−クは回転され、このワ−クの回転と、回転する砥石車6の上下方向(Z軸方向)、前後方向(X軸方向)の相対的な動きによりワ−クは研削加工される。
The workpiece is fixed on the
ロ−タリ−テ−ブル装置の可動体(ロ−タリ−電磁チャック、あるいはそれをチャックするネジ穴を有する円型状チャック)の軸受として、ころがり軸受に代わってより摺動抵抗の小さい空気軸受が用いられるようになった。空気軸受としては、キャノン株式会社よりエア−ベアリングAB−100R(商品名)、米国ニュ−ウェイ社(NEWWAY Company Limited)よりフラットエアベアリング(商品名)、テクノハンズ株式会社よりエアスピンドルユニットSP-3681型(商品名)などが市販されている。空気軸受は、円筒状外側固定部の内側に円筒状回転体を非接触で内装し、この円筒状回転体の外側と前記円筒状外側固定部の内側とで形成される狭い気体通路に圧縮空気を供給管より供給し、前記円筒状回転体を円筒状固定部に非接触で支持するものである。ロ−タリ−テ−ブル装置は空気軸受の前記円筒状回転体上方のチャック穴部に丸型電磁チャック(例えば、カネテック株式会社の丸型電磁チャック RMCW(商品名)型をボルトで固定し、前記円筒状回転体下方に設けた回転駆動機構により円筒状回転体を回転駆動可能とし、丸型電磁チャックを水平方向(R方向)に回転させるものである。回転駆動機構のモ−タとしては、サ−ボモ−タあるいはビルト・イン・モ−タが使用されている。(例えば、非特許文献1参照。)。
前記の丸型電磁チャックを固定する円筒状回転体を空気軸受で非接触支持するロ−タリ−テ−ブル装置は、円筒状回転体が回転している間、円筒状回転体と円筒状外側固定部間に空気膜は存在するが両者間には直接の摩擦力が作用しないので振動等の外乱により軸振れを生じ易い欠点がある。それゆえ、研削加工されたワ−ク(例えば、軸受の間座)の平面粗さが0.8〜1.0μmの加工精度であり、更に市場では、平面粗さが0.1〜0.5μmの加工精度、好ましくは、0.3μm以下のワ−クを要求している。本発明の目的の第一は、軸振れの小さいロ−タリ−テ−ブル装置の提供にある。本発明の第二は、ロ−タリ―研削装置のツ−ルテ−ブルの真直度を向上させ、平面粗さが0.1〜0.5μmの加工精度のワ−クを提供することにある。 The rotary table device that supports the cylindrical rotating body for fixing the round electromagnetic chuck in a non-contact manner with an air bearing is provided in such a manner that the cylindrical rotating body and the cylindrical outer side are rotated while the cylindrical rotating body is rotating. Although there is an air film between the fixed parts, no direct frictional force acts between the two parts, so there is a drawback that shaft runout is likely to occur due to disturbances such as vibration. Therefore, the ground roughness of the ground workpiece (for example, a bearing spacer) has a machining accuracy of 0.8 to 1.0 μm, and in the market, the planar roughness is 0.1 to 0. A machining accuracy of 5 μm, preferably a workpiece of 0.3 μm or less is required. A first object of the present invention is to provide a rotary table device with a small axial runout. The second aspect of the present invention is to provide a work accuracy with a surface roughness of 0.1 to 0.5 μm by improving the straightness of the tool table of the rotary grinding apparatus. .
本発明の請求項1は、円筒状外側固定部(301)の内側に円筒状回転体(302)をその上下が円筒状外側固定部より突出するように非接触で内装し、この円筒状回転体の外側と前記円筒状外側固定部の内側とで形成される狭い気体通路に圧縮空気を供給管(303)より供給し、前記円筒状回転体を円筒状固定部に非接触で支持する空気軸受、この空気軸受の側壁外周および底部を囲繞する軸受ハウジング材(304)、前記円筒状回転体(302)下部に固定される底部に対称的に2箇所の凹部(308a)を有する円板状案内板(308)、前記円筒状回転体(302)上部に固定される丸型電磁チャック(3a)よりなるロ−タリ−テ−ブル(300)、
および、前記軸受ハウジング材(304)を支持する中央が円筒状体(309a)の主軸ハウジング材(309)、該主軸ハウジング材の中央円筒状体(309a)内に設けられた上方部にフランジ部(306a)を備える主軸(306)、該主軸を水平方向に回転させる回転機構(305)、該主軸(306)上に該主軸の軸心(306c)と前記空気軸受の円筒状回転体の軸心(302a)とが同一直線上の位置に在るように前記主軸を軸受するころがり軸受(307)、主軸上部に設けられたフランジ部(306a)側壁外面に水平方向に固定され、かつ、主軸(306)回転時に前記円板状案内板(308)の凹部(308a)壁に触れてロ−タリ−テ−ブルの円筒状回転体(302)を回転させる1対の案内ピン(306b)を備える主軸装置(310)、よりなるロ−タリ−テ−ブル装置(3)、
および、
該ロ−タリ−テ−ブル装置(3)の丸型電磁チャック(3a)に対し、上下方向に昇降可能な砥石頭(5)を前後方向に移動可能に設置したツ−ルテ−ブル(200)を備える研削装置(2)とからなるロ−タリ−研削装置(1)において、
前記ツ−ルテ−ブル(200)は、一対のレ−ル部分(13a,13c)を上面に有するガイド本体(100)を非接触に滑走する滑走面に油ポケットを有するスライド本体(200)であり、このガイド本体(100)とスライド本体(200)とから静圧直動案内装置(60)を構成し、
前記ガイド本体(100)は、ベッド(11)の上面に左右対称に4条の突起体(12a,12b,12c,12d)を設けて3条の凹部(13a,13b,13c)を設け、外側の突起体(12a,12d)の上面に当て板(14a,14b)を内方に向けて前記第一凹部(13a)と第三凹部(13c)の上方一部を塞ぐように敷設して第一凹部レ−ル(13a)と第二凹部レ−ル(13c)を設けたガイド本体(100)であり、
スライド本体(200)は、そのテ−ブル(21)下面に前記ガイド本体(100)に設けられた内側の突起体(12b,12c)の上面に当接するとともに、ガイド本体(100)に設けられた当て板(14a,14)の内側面に外側面が対向する突起体(22a,22b)を左右対称に設け、更にその突起体(22a,22b)の下面途中より外側に向けてガイド本体(100)の第一凹部(13a)と第三凹部(13c)の両側面に側面が対向する当て板(23a,23b)を敷設した段部脚構造のスライド本体(200)であり、
前記ガイド本体(100)の第二突起体(12b)、第三突起体(12c)の上面と、スライド本体(200)の突起体(22a,22b)の下面が当接する面で第一摺動面(31,31)を、
前記ガイド本体(100)の当て板(14a,14b)の下面と、スライド本体(200)の当て板(23a,23b)の上面が当接する面で第二摺動面(32,32)を、
前記ガイド本体(100)の当て板(14a,14b)の内側面と、スライド本体(200)の突起体(22a,22b)の外側面が対向する面で第三摺動面(33,33)、
前記ガイド本体(100)の第一凹部(13a)を形成する第ニ突起体(12b)の内側面とスライド本体(200)の当て板(23a)の左側面が対向する面で第四摺動面(34a)を、および前記ガイド本体(100)の第三凹部(13c)を形成する第三突起体(12c)の内側面とスライド本体(200)の当て板(23b)の右側面が対向する面で第四摺動面(34b)を、
前記ガイド本体(100)の第一凹部(13a)を形成する第一突起体(12a)の左側面とスライド本体(20)の当て板(23a)の左側面が対向する面で第五摺動面(35a)を、および前記ガイド本体(100)の第三凹部(13c)を形成する第四突起体(12d)の右側面とスライド本体(200)の当て板(23b)の左側面が対向する面で第五摺動面(35b)を設け、
前記スライド本体(200)の第一摺動面(31)を形成する突起体(22a,22b)の下面に油ポケット(41,41)を、第二摺動面(32)を形成する当て板(23a,23b)の上面に油ポケット(42,42)を、第三摺動面(33)を形成する第一および第二突起体(22a,22b)の外側面に油ポケット(43,43)を、第四摺動面(34)を形成する当て板(23a,23b)の外側面に油ポケット(44,44)を適宜な位置に設けて成る、
静圧直動案内機構(60)であることを特徴とする、ロ−タリ−研削装置(1)を提供するものである。
According to the first aspect of the present invention, the cylindrical rotating body (302) is provided inside the cylindrical outer fixing portion (301) in a non-contact manner so that the upper and lower portions protrude from the cylindrical outer fixing portion, and this cylindrical rotation is performed. Compressed air is supplied from a supply pipe (303) to a narrow gas passage formed between the outside of the body and the inside of the cylindrical outer fixing portion, and the air that supports the cylindrical rotating body in a non-contact manner on the cylindrical fixing portion A disk, a bearing housing material (304) surrounding the outer periphery and bottom of the side wall of the air bearing, and a disk-like shape having two recesses (308a) symmetrically on the bottom fixed to the bottom of the cylindrical rotating body (302) A rotary table (300) comprising a guide plate (308), a round electromagnetic chuck (3a) fixed to the upper part of the cylindrical rotating body (302),
And, flange before SL bearing housing member (304) center cylindrical supporting the spindle housing material (309a) (309), an upper part provided in the central cylindrical body (309a) in the main shaft housing member A main shaft (306) having a portion (306a), a rotating mechanism (305) for rotating the main shaft in the horizontal direction, an axis (306c) of the main shaft on the main shaft (306), and a cylindrical rotating body of the air bearing A rolling bearing (307) for bearing the main shaft so that the shaft center (302a) is on the same straight line; a flange portion (306a) provided on the upper portion of the main shaft; A pair of guide pins (306b) for rotating the rotary table (302) of the rotary table by touching the recess (308a) wall of the disc-shaped guide plate (308) when the main shaft (306) rotates. Be equipped That the spindle device (310), become more Russia - Tali - Te - table device (3),
and,
A tool table (200) in which a grindstone head (5) capable of moving up and down in the vertical direction is installed to be movable in the front-rear direction with respect to the round electromagnetic chuck (3a) of the rotary table device (3). In the rotary grinding device (1) comprising the grinding device (2) comprising
The tool table (200) is a slide body (200) having an oil pocket on a sliding surface that slides non-contacting a guide body (100) having a pair of rail portions (13a, 13c) on the upper surface. There is a static pressure linear motion guide device (60) composed of the guide body (100) and the slide body (200),
The guide body (100) is provided with four protrusions (12a, 12b, 12c, 12d) symmetrically on the upper surface of the bed (11), and three recesses (13a, 13b, 13c). The protrusions (12a, 12d) are laid on the upper surface of the first recesses (13a) and the third recesses (13c) so that the contact plates (14a, 14b) face inward so as to close the upper portions. A guide body (100) provided with one recess rail (13a) and a second recess rail (13c);
The slide body (200) abuts on the lower surface of the table (21) on the upper surface of the inner projections (12b, 12c) provided on the guide body (100) and is provided on the guide body (100). Protrusions (22a, 22b) whose outer surfaces are opposed to the inner side surfaces of the contact plates (14a, 14) are provided symmetrically, and the guide body (22a, 22b) is directed outward from the middle of the lower surface of the projections (22a, 22b). 100) a slide body (200) having a stepped leg structure in which side plates are opposed to both side surfaces of the first recess (13a) and the third recess (13c).
First sliding is performed on the surface where the upper surfaces of the second protrusion (12b) and the third protrusion (12c) of the guide body (100) and the lower surface of the protrusions (22a, 22b) of the slide body (200) abut. The surface (31, 31)
The second sliding surface (32, 32) is a surface where the lower surface of the contact plate (14a, 14b) of the guide body (100) and the upper surface of the contact plate (23a, 23b) of the slide body (200) abut.
A third sliding surface (33, 33) is a surface where the inner surface of the contact plate (14a, 14b) of the guide body (100) and the outer surface of the protrusion (22a, 22b) of the slide body (200) face each other. ,
The fourth sliding is performed on the surface where the inner surface of the second protrusion (12b) forming the first recess (13a) of the guide body (100) and the left surface of the contact plate (23a) of the slide body (200) face each other. The inner surface of the third protrusion (12c) forming the surface (34a) and the third recess (13c) of the guide body (100) and the right side surface of the contact plate (23b) of the slide body (200) are opposed to each other. The fourth sliding surface (34b)
Fifth sliding is performed on the surface where the left side surface of the first protrusion (12a) forming the first recess (13a) of the guide body (100) and the left side surface of the contact plate (23a) of the slide body (20) face each other. The right side surface of the fourth protrusion (12d) forming the surface (35a) and the third recess (13c) of the guide body (100) and the left side surface of the contact plate (23b) of the slide body (200) face each other. A fifth sliding surface (35b) is provided on the surface to be
An oil pocket (41, 41) is formed on the lower surface of the protrusion (22a, 22b) forming the first sliding surface (31) of the slide body (200), and a contact plate forming the second sliding surface (32). Oil pockets (42, 42) on the upper surface of (23a, 23b), and oil pockets (43, 43) on the outer surfaces of the first and second protrusions (22a, 22b) forming the third sliding surface (33). ), Oil pockets (44, 44) are provided at appropriate positions on the outer surface of the contact plate (23a, 23b) forming the fourth sliding surface (34).
A rotary grinding apparatus (1) characterized by being a static pressure linear motion guide mechanism (60) is provided.
主軸306のフランジ部側壁外面に設けた案内ピン306bが、主軸の回転時にロ−タリ−テ−ブルの円筒状回転体302底部に固定された前記円板状案内板308の凹部底壁を引っ掛けて回転するので、中空スピンドルの横振れが矯正され、寸法精度のよい機械加工ワ−クが得られる。また、ロ−タリ−研削装置1のツ−ルテ−ブル200の直動案内部を油ポケット位置が8面拘束の特殊な油静圧軸受構造60としたことにより、ワ−ク研削加工時に外部からの塵や埃が油静圧軸受に浸入するのが防がれるとともに、直動案内部の油ポケット位置を滑走体の上下左右対称に設けたことによりツ−ルテ−ブルの横揺れが防止され、真直度が0.3μm/800mmと小さくなり、研削加工ワ−クの寸法精度が向上する。
A
以下、図を用いて本発明をさらに詳細に説明する。
図1はロ−タリ−平面研削装置の正面図、図2はロ−タリ−平面研削装置の平面図、図3はロ−タリ−平面研削装置の部分側面図、図4はロ−タリ−テ−ブル装置の拡大断面図、図5は円板状案内板を底部方向から見た平面図、および図6は油静圧直動案内機構の斜視図である。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
1 is a front view of a rotary surface grinding device, FIG. 2 is a plan view of the rotary surface grinding device, FIG. 3 is a partial side view of the rotary surface grinding device, and FIG. 4 is a rotary surface. FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of the table device, FIG. 5 is a plan view of the disc-shaped guide plate viewed from the bottom, and FIG. 6 is a perspective view of the hydrostatic linear motion guide mechanism.
図1、図2および図3に示すロ−タリ−平面研削装置1において、2は平面研削装置、3はロ−タリ−テ−ブル装置、4はフレ−ムである。平面研削装置2は、砥石車6を砥石軸7に回転自在に備える砥石頭5、砥石軸7を回転させるビルドインモ−タ8、砥石頭5を後述するツ−ルテ−ブル200上に起立させたコラム9、砥石頭5を上下方向に昇降させる昇降機構10(昇降モ−タ10a、昇降スライド10b、昇降ガイド10c)、前記砥石頭5を前後方向に移動させる油静圧直動案内機構60を備える。
In the rotary
図1、図3および図6に示すように、平面研削装置2の油静圧直動案内機構60は、ツ−ルテ−ブル(スライド本体)200、ガイド本体100、油供給管14、油ポケット41,42,43,44、ボ−ルネジ16、サ−ボモ−タ17、プ−リ−18a,18b、トルクシンクロベルト18c、および螺合体19を備える。ツ−ルテ−ブル200はガイド本体100に対し非接触で滑走する。
As shown in FIGS. 1, 3, and 6, the hydrostatic linear
図6に示すように、油静圧直動案内機構60は、一対のレ−ル部分13a,13cを上面に有するガイド本体100と、滑走面に油ポケット41,42,43,44を有するスライド本体200とからなる。
As shown in FIG. 6, the hydrostatic linear
前記ガイド本体100は、ベッド11の上面に左右対称に4条の突起体12a,12b,12c,12dを設けて3条の凹部13a,13b,13cを設け、外側の突起体12a,12dの上面に当て板14a,14bを内方に向けて前記第一凹部13aと第三凹部13cの上方一部を塞ぐように敷設して第一凹部レ−ル13aと第二凹部レ−ル13cを設けたガイド本体である。
The
スライド本体200は、そのテ−ブル21下面に前記ガイド本体100に設けられた内側の突起体12b,12cの上面に当接するとともに、ガイド本体100に設けられた当て板14a,14bの内側面に外側面が対向する突起体22a,22bを左右対称に設け、更にその突起体22a,22bの下面途中より外側に向けてガイド本体100の第一凹部13aと第三凹部13cの両側面に側面が対向る当て板23a,23bを敷設した段部脚構造を採る。
The
前記ガイド本体100の第二突起体12b、第三突起体12cの上面と、スライド本体2の突起体22a,22bの下面が当接する面で第一摺動面31,31を、
前記ガイド本体100の当て板14a,14bの下面と、スライド本体200の当て板23a,23bの上面が当接する面で第二摺動面32,32を、
前記ガイド本体100の当て板14a,14bの内側面と、スライド本体200の突起体22a,22bの外側面が対向する面で第三摺動面33,33を、
前記ガイド本体100の第一凹部13aを形成する第二突起体12bの内側面とスライド本体200の当て板23aの左側面が対向する面で第四摺動面34aを、および前記ガイド本体100の第三凹部13cを形成する第三突起体12cの内側面とスライド本体2の当て板23bの右側面が対向する面で第四摺動面34bを、
前記ガイド本体100の第一凹部13aを形成する第一突起体12aの左側面とスライド本体200の当て板23aの右側面が対向する面で第五摺動面35aを、および前記ガイド本体1の第三凹部13cを形成する第四突起体12dの右側面とスライド本体2の当て板23bの左側面が対向する面で第五摺動面35bを設け、
前記スライド本体200の第一摺動面31を形成する突起体22a,22bの下面に油ポケット41,41を、第二摺動面32を形成する当て板23a,23bの上面に油ポケット42,42を、第三摺動面33を形成する第一および第二突起体22a,22bの外側面に油ポケット43,43を、第四摺動面34を形成する当て板23a,23bの外側面に油ポケット44,44を適宜な位置に設けてある。
The first sliding
The second sliding
Third sliding
A fourth sliding
A fifth sliding
Oil pockets 41 and 41 are formed on the lower surfaces of the
スライド本体200の各摺動面に設けられる油ポケットの位置、および数は、スライド本体200がガイド本体100上を滑走する際に、油ポケットに供給された潤滑油がスライド本体とガイド本体の摺動面ギャップを2〜10μm(油圧5〜25バ−ル)に保ち、両者が接触しないようにしている。スライド本体200の第一摺動面31,31には左右各々9つの油ポケット41が設けられ、第三摺動面33,33には各々2つの油ポケット43が設けられ、第四摺動面34a,34bには各々2つの油ポケット44が設けられ、スライド本体2の第二摺動面32,32には左右各々9つの油ポケット42が設けられている。
The position and number of oil pockets provided on each sliding surface of the slide
ツ−ルテ−ブル(スライド本体)200に設けられた各々の油ポケット41,42,43,44には、油圧ポンプ83からコントロ−ラ80に送り込まれる潤滑油の圧力・流量を静圧絞り弁86で前記静圧油ポケット部の圧力が5〜25バ−ル、好ましくは10〜22バ−ルとなるように調整し、静圧油ポケット部に接続ポ−ト、フィルタ、および配管を経由して供給され、スライド本体の浮上を最大20μmとし、ガイド本体100とスライド本体200の摺動面の隙間(ギャップ)が個々の油静圧ポケット部でのギャップがスライド本体の滑走時、2〜7μmとなるように調整している。かかる静圧絞り弁およびポ−ト部を多数備えるコントロ−ラは、ションフェルド(Schonfeld GmbH in German)社よりPM-Flow Controllerの商品名で市販されており、このコントロ−ラはスライド本体の側壁に取り付ける構造となっており、その構造は、USP6276491、USP6220281に記載されている。潤滑油の供給量は、スライド本体の重量、寸法、移動速度、潤滑油の種類、設定圧により異なり、適宣0.20〜4.5リットル/分の中から選択する。図6中、Mはモ−タ、84は圧力計、85はレリ−フ弁である。図6では、潤滑油の供給入り口の圧力は25バ−ル、出口での圧力は0.8バ−ルを示す。
In each of the oil pockets 41, 42, 43, 44 provided in the tool table (slide body) 200, the pressure and flow rate of the lubricating oil fed from the
砥石軸7に回転自在に備えられた砥石車6は、砥石軸7をビルドインモ−タ8で回転駆動することにより砥石軸の軸心回りに回転される。また、砥石頭5を支持する昇降機構の昇降スライド10bは、背面に螺合体が備え付けられ(図に示されていない)、昇降モ−タ10aの回転駆動を受け、図に示されていないボ−ルネジを回転させることによりこのボ−ルネジに螺合する前記螺合体の上下方向の動きを受けて昇降ガイド10c上を上下(Z軸方向)に移動する。さらに、ツ−ルテ−ブル(スライド本体)200は、サ−ボモ−タ17の回転駆動をプ−リ−18a、トルクシンクロベルト18c、プ−リ−18cを介してボ−ルネジ16に伝え、ボ−ルネジ16の回転により前または後ろ方向(X軸方向)に移動する螺合体19の動きに連れてロ−タリ−テ−ブル装置3に対し、ガイド本体100上を非接触で前後方向(X軸方向)にスライドする。静圧直動案内装置60のスライド本体200を駆動する動力源は、油圧シリンダ、ボ−ルネジとサ−ボモ−タの組み合わせの他に、リニアモ−タを用いても良い。
The
ロ−タリ−テ−ブル装置3は、図1、図3および図4に示すようにフレ−ム4上に支持される。ロ−タリ−テ−ブル装置3は、ロ−タリ−テ−ブル300と主軸装置310から主として構成される。
The
ロ−タリ−テ−ブル300部分は、円筒状外側固定部301の内側に円筒状回転体302をその上下が円筒状外側固定部より突出するように非接触で内装し、この円筒状回転体の外側と前記円筒状外側固定部の内側とで形成される狭い気体通路に圧縮空気を供給管303より供給し、前記円筒状回転体を円筒状固定部に非接触で支持する空気軸受、この空気軸受の側壁外周および底部を囲繞する軸受ハウジング材304、前記円筒状回転体302下部に固定される底部に対称的に2箇所の凹部308aを有し中央部308cが略円筒状に刳り貫かれた円板状案内板308、前記円筒状回転体302上部に丸型電磁チャック3aを固定する。図4における302bは位置決めボルトであり、図1における303aは圧縮空気供給用可撓性ホ−スである。
The rotary table 300 includes a cylindrical
主軸装置310は、前記軸受ハウジング材304を支持する中央が円筒状体309aの主軸ハウジング材309、該主軸ハウジング材の中央円筒状体309a内に設けられた上方部にフランジ部306aを備える主軸306、該主軸を水平方向に回転させる回転機構305(モ−タ305a、プ−リ−305b,305d、ベルト305c)、該主軸306上に該主軸の軸心306c前記空気軸受の円筒状回転体の軸心302aとが同一直線上の位置に在るように前記主軸を軸受するころがり軸受307、主軸上部に設けられたフランジ部306a側壁外面に水平方向に固定され、かつ、主軸306回転時に前記円板状案内板308の凹部308a壁に触れてロ−タリ−テ−ブルの円筒状回転体302を回転させる1対の案内ピン306bを備える。
The
図5に示すように、主軸上部に設けられたフランジ部306a側壁外面に水平方向に固定される案内ピン306bが円板状案内板308凹部底壁308bに触れる案内ピン頭部分は、円板状案内板との摩擦を高くするためゴム310eで被覆されるのが好ましい。かかるゴム素材としては、エチレン・プロピレン共重合体ゴム、エチレン・プロピレン・エチリデンノルボルネン共重合体ゴム、エチレン・プロピレン・ブタジエン共重合体ゴム、ウレタンエラストマ−、ブチルゴム、エチレン・プロピレン・イソプレン共重合体ゴム、イソブチレンゴム、クロロプレンゴム、水添スチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体ゴム等のゴムが単独、または2種以上混合して用いられる。また、必要により、カ−ボンブラックや、低密度ポリエチレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体のような低融点(60〜123℃)熱可塑性樹脂が配合されることもある。
As shown in FIG. 5, the guide pin head portion where the
ロ−タリ−テ−ブル装置3の電磁チャック3aの回転は、先ず、電磁チャック上にワ−クを固定し、ついで、可撓性ホ−ス303aおよび空気導入管303を経由して圧縮空気を供給して円筒状回転体302の剛性を保ち、ついで、主軸装置310の主軸306を回転駆動機構305で回転させ、この主軸306の回転運動をロ−タリ−テ−ブル300の円筒状回転体302に伝えることにより電磁チャック3aは回転する。この主軸306の回転により主軸のフランジ306a側壁外面に水平方向に設けられたゴム被覆案内ピン306bは、円板状案内板の凹部底壁面に接触し、ゴム被覆案内ピン306bがあたかも凧糸のように円板状案内板308を連れ添って回転させる。
The rotation of the
本発明のロ−タリ−テ−ブル装置は、主軸の上部フランジ側壁外部に設けた案内ピンが円板状案内板を連れ添って回転させる構造としたので、空気軸の横振幅も小さく抑えられる。さらに、ツ−ルテ−ブル側面の第一摺動面および第二摺動面に静圧油ポケットを設けているので当て板23a,23bに対して上下方向に作用する力がバランスし、また、スライド本体側面の第三摺動面および第四摺動面にも静圧油ポケットを設けているので当て板23a,23bに対して左右方向に作用する力がバランスし、静圧ギャップの変動が2〜6μmと極めて小さくなり、直動案内装置の真直度も向上したので、表面粗さ0.1〜0.5μmと超精密な研削加工ワ−クが得られる。
In the rotary table device according to the present invention, since the guide pin provided outside the upper flange side wall of the main shaft rotates with the disk-shaped guide plate, the lateral amplitude of the air shaft can be kept small. Furthermore, since the hydrostatic pockets are provided on the first sliding surface and the second sliding surface on the side of the tool table, the forces acting in the vertical direction on the
1 ロ−タリ−平面研削装置
2 平面研削装置
3 ロ−タリ−テ−ブル装置
3a 丸型電磁チャック
4 フレ−ム
5 砥石頭
6 砥石車
7 砥石軸
8 ビルドインモ−タ
9 コラム
10 昇降機構
60 油静圧直動案内機構
100 ガイド本体
200 スライド本体(ツ−ルテ−ブル)
300 ロ−タリ−テ−ブル
306 主軸
306b案内ピン
308 円板状案内板
310 主軸装置
DESCRIPTION OF
300 Rotary table 306
Claims (1)
および、前記軸受ハウジング材(304)を支持する中央が円筒状体(309a)の主軸ハウジング材(309)、該主軸ハウジング材の中央円筒状体(309a)内に設けられた上方部にフランジ部(306a)を備える主軸(306)、該主軸を水平方向に回転させる回転機構(305)、該主軸(306)上に該主軸の軸心(306c)と前記空気軸受の円筒状回転体の軸心(302a)とが同一直線上の位置に在るように前記主軸を軸受するころがり軸受(307)、主軸上部に設けられたフランジ部(306a)側壁外面に水平方向に固定され、かつ、主軸(306)回転時に前記円板状案内板(308)の凹部(308a)壁に触れてロ−タリ−テ−ブルの円筒状回転体(302)を回転させる1対の案内ピン(306b)を備える主軸装置(310)、よりなるロ−タリ−テ−ブル装置(3)、
および、
該ロ−タリ−テ−ブル装置(3)の丸型電磁チャック(3a)に対し、上下方向に昇降可能な砥石頭(5)を前後方向に移動可能に設置したツ−ルテ−ブル(200)を備える研削装置(2)とからなるロ−タリ−研削装置(1)において、
前記ツ−ルテ−ブル(200)は、一対のレ−ル部分(13a,13c)を上面に有するガイド本体(100)を非接触に滑走する滑走面に油ポケットを有するスライド本体(200)であり、このガイド本体(100)とスライド本体(200)とから静圧直動案内装置(60)を構成し、
前記ガイド本体(100)は、ベッド(11)の上面に左右対称に4条の突起体(12a,12b,12c,12d)を設けて3条の凹部(13a,13b,13c)を設け、外側の突起体(12a,12d)の上面に当て板(14a,14b)を内方に向けて前記第一凹部(13a)と第三凹部(13c)の上方一部を塞ぐように敷設して第一凹部レ−ル(13a)と第二凹部レ−ル(13c)を設けたガイド本体(100)であり、
スライド本体(200)は、そのテ−ブル(21)下面に前記ガイド本体(100)に設けられた内側の突起体(12b,12c)の上面に当接するとともに、ガイド本体(100)に設けられた当て板(14a,14)の内側面に外側面が対向する突起体(22a,22b)を左右対称に設け、更にその突起体(22a,22b)の下面途中より外側に向けてガイド本体(100)の第一凹部(13a)と第三凹部(13c)の両側面に側面が対向する当て板(23a,23b)を敷設した段部脚構造のスライド本体(200)であり、
前記ガイド本体(100)の第二突起体(12b)、第三突起体(12c)の上面と、スライド本体(200)の突起体(22a,22b)の下面が当接する面で第一摺動面(31,31)を、
前記ガイド本体(100)の当て板(14a,14b)の下面と、スライド本体(200)の当て板(23a,23b)の上面が当接する面で第二摺動面(32,32)を、
前記ガイド本体(100)の当て板(14a,14b)の内側面と、スライド本体(200)の突起体(22a,22b)の外側面が対向する面で第三摺動面(33,33)、
前記ガイド本体(100)の第一凹部(13a)を形成する第ニ突起体(12b)の内側面とスライド本体(200)の当て板(23a)の左側面が対向する面で第四摺動面(34a)を、および前記ガイド本体(100)の第三凹部(13c)を形成する第三突起体(12c)の内側面とスライド本体(200)の当て板(23b)の右側面が対向する面で第四摺動面(34b)を、
前記ガイド本体(100)の第一凹部(13a)を形成する第一突起体(12a)の左側面とスライド本体(20)の当て板(23a)の左側面が対向する面で第五摺動面(35a)を、および前記ガイド本体(100)の第三凹部(13c)を形成する第四突起体(12d)の右側面とスライド本体(200)の当て板(23b)の左側面が対向する面で第五摺動面(35b)を設け、
前記スライド本体(200)の第一摺動面(31)を形成する突起体(22a,22b)の下面に油ポケット(41,41)を、第二摺動面(32)を形成する当て板(23a,23b)の上面に油ポケット(42,42)を、第三摺動面(33)を形成する第一および第二突起体(22a,22b)の外側面に油ポケット(43,43)を、第四摺動面(34)を形成する当て板(23a,23b)の外側面に油ポケット(44,44)を適宜な位置に設けて成る、
静圧直動案内機構(60)であることを特徴とする、ロ−タリ−研削装置(1)。 A cylindrical rotating body (302) is housed inside the cylindrical outer fixing portion (301) in a non-contact manner so that the upper and lower portions protrude from the cylindrical outer fixing portion, and the outer side of the cylindrical rotating body and the cylindrical outer side are arranged. An air bearing that supplies compressed air from a supply pipe (303) to a narrow gas passage formed between the inside of the fixed portion and supports the cylindrical rotating body in a non-contact manner on the cylindrical fixed portion, and an outer periphery of the side wall of the air bearing And a bearing housing member (304) surrounding the bottom, a disc-shaped guide plate (308) having two concave portions (308a) symmetrically on the bottom fixed to the bottom of the cylindrical rotating body (302), the cylinder A rotary table (300) comprising a round electromagnetic chuck (3a) fixed to the upper portion of the cylindrical rotating body (302),
And, flange before SL bearing housing member (304) center cylindrical supporting the spindle housing material (309a) (309), an upper part provided in the central cylindrical body (309a) in the main shaft housing member A main shaft (306) having a portion (306a), a rotating mechanism (305) for rotating the main shaft in the horizontal direction, an axis (306c) of the main shaft on the main shaft (306), and a cylindrical rotating body of the air bearing A rolling bearing (307) for bearing the main shaft so that the shaft center (302a) is on the same straight line; a flange portion (306a) provided on the upper portion of the main shaft; A pair of guide pins (306b) for rotating the rotary table (302) of the rotary table by touching the recess (308a) wall of the disc-shaped guide plate (308) when the main shaft (306) rotates. Be equipped That the spindle device (310), become more Russia - Tali - Te - table device (3),
and,
A tool table (200) in which a grindstone head (5) capable of moving up and down in the vertical direction is installed to be movable in the front-rear direction with respect to the round electromagnetic chuck (3a) of the rotary table device (3). In the rotary grinding device (1) comprising the grinding device (2) comprising
The tool table (200) is a slide body (200) having an oil pocket on a sliding surface that slides non-contacting a guide body (100) having a pair of rail portions (13a, 13c) on the upper surface. There is a static pressure linear motion guide device (60) composed of the guide body (100) and the slide body (200),
The guide body (100) is provided with four protrusions (12a, 12b, 12c, 12d) symmetrically on the upper surface of the bed (11), and three recesses (13a, 13b, 13c). The protrusions (12a, 12d) are laid on the upper surface of the first recesses (13a) and the third recesses (13c) so that the contact plates (14a, 14b) face inward so as to close the upper portions. A guide body (100) provided with one recess rail (13a) and a second recess rail (13c);
The slide body (200) abuts on the lower surface of the table (21) on the upper surface of the inner projections (12b, 12c) provided on the guide body (100) and is provided on the guide body (100). Protrusions (22a, 22b) whose outer surfaces are opposed to the inner side surfaces of the contact plates (14a, 14) are provided symmetrically, and the guide body (22a, 22b) is directed outward from the middle of the lower surface of the projections (22a, 22b). 100) a slide body (200) having a stepped leg structure in which side plates are opposed to both side surfaces of the first recess (13a) and the third recess (13c).
First sliding is performed on the surface where the upper surfaces of the second protrusion (12b) and the third protrusion (12c) of the guide body (100) and the lower surface of the protrusions (22a, 22b) of the slide body (200) abut. The surface (31, 31)
The second sliding surface (32, 32) is a surface where the lower surface of the contact plate (14a, 14b) of the guide body (100) and the upper surface of the contact plate (23a, 23b) of the slide body (200) abut.
A third sliding surface (33, 33) is a surface where the inner surface of the contact plate (14a, 14b) of the guide body (100) and the outer surface of the protrusion (22a, 22b) of the slide body (200) face each other. ,
The fourth sliding is performed on the surface where the inner surface of the second protrusion (12b) forming the first recess (13a) of the guide body (100) and the left surface of the contact plate (23a) of the slide body (200) face each other. The inner surface of the third protrusion (12c) forming the surface (34a) and the third recess (13c) of the guide main body (100) and the right side of the contact plate (23b) of the slide main body (200) are opposed to each other. The fourth sliding surface (34b)
Fifth sliding is performed on the surface where the left side surface of the first protrusion (12a) forming the first recess (13a) of the guide body (100) and the left side surface of the contact plate (23a) of the slide body (20) face each other. The right side surface of the fourth protrusion (12d) forming the surface (35a) and the third recess (13c) of the guide body (100) and the left side surface of the contact plate (23b) of the slide body (200) face each other. A fifth sliding surface (35b) is provided on the surface to be
An oil pocket (41, 41) is formed on the lower surface of the protrusion (22a, 22b) forming the first sliding surface (31) of the slide body (200), and a contact plate forming the second sliding surface (32). (23a, 23b) oil pockets (42, 42) on the upper surface and oil pockets (43, 43) on the outer surfaces of the first and second protrusions (22a, 22b) forming the third sliding surface (33). ), Oil pockets (44, 44) are provided at appropriate positions on the outer surface of the contact plate (23a, 23b) forming the fourth sliding surface (34).
A rotary grinding apparatus (1), which is a static pressure linear motion guide mechanism (60).
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